JPH04307262A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばファクシミリ装
置やディジタル複写機等の印字装置として用いられるサ
ーマルヘッド、特に共通電極の形状を改善したサーマル
ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のサーマルヘッドとしては
、例えば、図２に示すようなものがあった。以下、その
構成を図を用いて説明する。

【０００３】図２は、従来のサーマルヘッドの一構成例
を示す概略の要部断面図である。

【０００４】このサーマルヘッドは、例えばファクシミ
リ装置の印字装置として用いられ、プラテンローラ１の
回転に伴って走行する、例えば記録紙である感熱紙２の
表面に印字を行うものである。

【０００５】このサーマルヘッドは、基板３を有し、該
基板３には、感熱紙２に対向した位置に、円弧状のガラ
ス層４が形成されている。また、基板３の端部寄りには
、ガラス層４にほぼ隣接するように給電補強用の導電性
厚膜部５が形成されている。ガラス層４の表面には、複
数の発熱体６が基板３の端面に沿って１列に配置形成さ
れている。発熱体６には、ガラス層４の頂部を隔て、そ
の一端側上面に共通電極層７が形成され、他端側上面に
は駆動用リード線８が形成されている。共通電極層７は
、厚膜部５の上面に亙って形成され、厚膜部５と共に各
発熱体６の共通の電極となっている。共通電極層７には
、図示しない発熱体６駆動用の電源が接続され、各リー
ド線８には、各発熱体６を選択的に発熱させる図示しな
い駆動用の駆動回路が接続されている。発熱体６、共通
電極層７、およびリード線８の上面全体には、保護膜９
が被着されている。

【０００６】次に、このサーマルヘッドを、例えば、フ
ァクシミリ装置に搭載して印字を行う時の動作を説明す
る。

【０００７】ガラス層４の頂部では、プラテンローラ１
に押圧されて感熱紙２が保護膜９の表面に接している。 電源からの電流は、共通電極層７および厚膜部５を通っ
て駆動回路により選択された発熱体６へ流れ、該発熱体
６を発熱させる。このように、各発熱体６が個別的に発
熱し、該発熱体６の熱によって感熱紙２が反応し、所定
の印字が行われる。

【０００８】ところで、この種のサーマルヘッドは、幾
つかの駆動回路を備え、それぞれの駆動回路で発熱体６
の選択制御を分担している。そして、このような駆動回
路が発熱体６の導通時期の制御を行い、厚膜部５および
共通電極層７に流れる過電流を防止している。それでも
、Ａ４判ともなると、発熱体６が、例えば１７２８個と
多くなる。このため、字体あるいは字数によって、印字
時には、厚膜部５および共通電極層７に大きな電流が流
れる。電流が大きいと、該電流値と厚膜部５および共通
電極層７の抵抗により、消費電力もそれに伴って増大す
る。例えば、最大電力消費時には、厚膜部５および共通
電極層７に２０〜３０アンペアの電流が流れることもあ
り、効率の悪いサーマルヘッドとなる。この問題を解決
するために、厚膜部５および共通電極層７の抵抗値を小
さくすることが重要となってくるのである。抵抗値を小
さくするには、導体の断面積を大きくすればよく、図２
では、基板３上に幅Ｗで、Ａｇ，Ａｇ・Ｐｔ等の導体印
刷ペーストを印刷、焼成して厚膜部５を設け、厚膜部５
に電流を流すようにして共通電極層７の補強を行ってい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のサーマルヘッドでは、補強用の厚膜部５の高さを高
くして導体の断面積を大きくすると、共通電極層７の上
部がプラテンローラ１に接触し、感熱紙２の走行時に、
該感熱紙２にキズをつけるという問題があった。このた
め、厚膜部５の高さ方向への延長は制限される。また、
厚膜部５が低いと、幅Ｗを広くとる必要があり、基板３
上で厚膜部５の形成面積が多大に必要となる。従って、
サーマルヘッドの小型化および低価格化の達成が困難で
あるという問題があった。

【００１０】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、共通電極の高さが高くなるとプラテンローラに
接触し、低くなると幅が広くなって小型化できない点に
ついて解決したサーマルヘッドを提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、第１の発明は、絶縁性基板上に配列され、プラテン
ローラにより紙送りされる記録紙の表面に対向して設け
られた複数の発熱体と、前記各発熱体の一端に共通接続
された共通電極と、前記各発熱体の他端にそれぞれ接続
された駆動用リード線とを、備えたサーマルヘッドにお
いて、次のような手段を講じたものである。

【００１２】即ち、前記共通電極は、前記発熱体の配列
方向に対して垂直な断面を、前記プラテンローラの表面
形状に対応して前記対向箇所からの離隔距離に伴い厚く
した断面形状にしたものである。

【００１３】第２の発明は、前記第１の発明の前記共通
電極の断面形状を、前記プラテンローラに対向する箇所
において、段差又はテーパ形状としたものである。

【００１４】

【作用】第１の発明によれば、以上のようにサーマルヘ
ッドを構成したので、共通電極の幅を縮小しつつ、断面
積の拡大化が行える。ここで、共通電極とプラテンロー
ラとの間には間隙がとられているため、記録紙は共通電
極との間で接触なく、プラテンローラによってスムース
に紙送りされる。そして共通電極の断面積の拡大化によ
り、共通電極の抵抗値を減少でき、印字時の消費電力を
少なくできる。さらに共通電極の配置面の幅の縮小によ
り、基板全体を小型化できる。

【００１５】第２の発明によれば、共通電極の断面形状
を、発熱体近くでは薄く、発熱体から遠いところで厚く
して段差又はテーパ状に形成するようにしている。これ
により、第１の発明を厚膜印刷等に適用でき、共通電極
の形成が簡単化される。従って、前記課題を解決できる
のである。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例のサーマルヘッ
ドを示す概略の要部断面図、図３は図１の平面図、図４
はサーマルヘッドの斜視図、および図５はサーマルヘッ
ドの概略の等価回路図である。

【００１７】このサーマルヘッドは、例えばファクシミ
リ装置の印字装置として用いられ、プラテンローラ１０
の回転と共に走行する、例えば感熱紙２０の表面に印字
を行うものである。

【００１８】このサーマルヘッドは、図１に示すように
、セラミック等の基板３０を有し、該基板３０には、プ
ラテンローラ１０および感熱紙２０に対向した位置に、
円弧状のガラス層４０が形成されている。このガラス層
４０は、感熱紙２０の接触をよりよくさせると共に、蓄
熱効果を効率よく利用するために設けられたものである
。

【００１９】基板３０の端部寄りには、ガラス層４０に
ほぼ隣接するように給電補強用の導電性厚膜部５０が形
成されている。厚膜部５０は、基板３０上に、幅ｗの配
置面に、銀（Ａｇ）あるいは銀・プラチナ（Ａｇ・Ｐｔ
）等の導体厚膜ペーストをそれぞれ幅を変えて２回印刷
し、焼成して形成されたものである。そして、その垂直
断面は、プラテンローラ１０の表面形状に対応して、ガ
ラス層４０の頂部からの離隔距離に伴い厚くした断面形
状とされ、ガラス層４０の近くでは薄く、遠いところで
厚く２段形状に形成されている。

【００２０】ガラス層４０の表面には、発熱体６０が複
数、基板３０の端面に沿って１列に配置形成されている
。発熱体６０には、ガラス層４０の頂部を隔ててその一
端側上面に共通電極層７０が形成され、他端側上面には
駆動用リード線８０が形成されている。共通電極層７０
は、厚膜部５０の表面に亙って形成され、厚膜部５０と
共に各発熱体６０の共通の電極となっている。

【００２１】発熱体６０、共通電極層７０、およびリー
ド線８０の形成では、ニクロム等の抵抗体層をガラス層
４０および厚膜部５０上に成膜し、その上にアルミニウ
ム等でなる導体層を成膜した後、ホトリソ技術、および
エッチング技術等により、パターン形成される。発熱体
６０、共通電極層７０、およびリード線８０の上面全体
には、感熱紙２０の走行による耐摩耗層として二酸化シ
リコン等の保護膜９０が被着されている。

【００２２】共通電極層７０には、発熱体駆動用の電源
７５が接続され、各リード線８０には、各発熱体６０を
選択的に発熱させる複数の駆動用ＩＣからなる駆動回路
部８５が接続されている。

【００２３】以上のように構成されたサーマルヘッドは
、例えば、ファクシミリ装置に搭載され、次のように動
作する。

【００２４】感熱紙２０は、印字時に、プラテンローラ
１０の押圧によってガラス層４０の頂部近傍の保護膜９
０に接し、各印字毎に、プラテンローラ１０の回転に伴
って感熱紙２０が紙送りされる。

【００２５】厚膜部５０は、ガラス層４０の表面に形成
された発熱体６０からの離隔距離に伴って厚く形成され
ているため、共通電極層７０の上辺部とプラテンローラ
１０との間には、感熱紙２０走行のための間隙が残る。 これにより、記録紙２０は、共通電極層７０の上片部と
の間に接触がなく、プラテンローラ１０によってスムー
スに紙送りされる。

【００２６】電源７５からの電流は、共通電極層７０及
び厚膜部５０を介して駆動回路部８５により選択された
発熱体６０を流れ、該発熱体６０を発熱させる。この時
、大きな電流が流れても、厚膜部５０および共通電極層
７０で形成される共通電極部分の断面積が大きいために
、消費電力は小さいものとなる。このようにして、各発
熱体６０が個別的に発熱し、該発熱体６０の熱によって
感熱紙２０が発色し、所定の印字が行われる。

【００２７】本実施例では、次のような利点を有する。

【００２８】（Ａ）　　厚膜部５０を発熱体６０の近く
では薄く、遠いところで厚く２段形状に形成し、その上
面に共通電極層７０を形成している。このため、プラテ
ンローラ１０との間に感熱紙２０の走行のための間隙が
残る。印字時、感熱紙２０は、共通電極層７０と接触が
なく、感熱紙２０にキズ等が発生せず、スムースな紙送
りが行える。

【００２９】（Ｂ）　　厚膜部５０および共通電極層７
０で形成される共通電極部分の断面積が大きくとられて
いる。このため、大きな電流が流れても消費電力は小さ
いものとなり、効率のよいサーマルヘッドが得られる。

【００３０】（Ｃ）　　厚膜部５０の幅ｗを図２中の幅
Ｗよりも狭くすることができる。従って、ガラス層４０
を基板３０の端面に、より近づけることができ、サーマ
ルヘッド全体の小型化が図れる。

【００３１】図６は、本発明の第２の実施例を示すサー
マルヘッドの要部断面図である。なお、図１と共通の要
素には、共通の符号が付されている。

【００３２】第２の実施例では、基板３０上に厚膜部５
１を形成するペーストの焼成工程でテーパを付与し、該
厚膜部５１の表面にアルミニウム等の導体を成膜し、共
通電極層７１を形成している。このようにしても、上記
第１の実施例と同様の利点が得られる。

【００３３】なお、本発明は、上記各実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。

【００３４】（１）　　図１では、共通電極層７０の上
辺部の断面形状を、２段の段差形状に形成したが、プラ
テンローラ１０の表面の曲面に対応した凹状の曲面で構
成してもよい。さらに、２段以外の複数段の段差形状で
あってもよい。

【００３５】（２）　　図１では、記録紙として感熱紙
２０を用いているが、インクリボンを用いて普通紙への
印字を行う構成としてもよい。

【００３６】（３）　　図１および図２では、共通電極
層７０，７１をアルミニウムで構成し、厚膜部５０，５
１を銀（Ａｇ）あるいは銀・プラチナ（Ａｇ・Ｐｔ）で
構成したが、これらの共通電極層および厚膜部は、高い
導電率を有する他の導体で構成してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、共通電極の断面形状をプラテンローラの表面
形状に対応して対向箇所からの離隔距離に伴い厚くした
ので、感熱紙等の記録紙の紙送りのための間隙がとられ
、該記録紙にキズ等が生じない。さらに、共通電極の抵
抗値の減少および配置面幅の縮小により、消費電力の少
ない、且つ小型のサーマルヘッドを提供できる。

【００３８】第２の発明によれば、厚膜印刷等を用い、
共通電極の幅の縮小や断面積の拡大化が簡単化され、共
通電極の形成が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のサーマルヘッドの要部
断面図である。

【図２】従来のサーマルヘッドの要部断面図である。

【図３】図１の平面図である。

【図４】サーマルヘッドの斜視図である。

【図５】サーマルヘッドの等価回路図である。

【図６】本発明の第２の実施例を示すサーマルヘッドの
断面図である。

【符号の説明】 ３０　　基板 １０　　プラテンローラ ２０　　記録紙 ６０　　発熱体 ７０　　共通電極層 ５０　　厚膜部 ８０　　リード線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　絶縁性基板上に配列されプラテンロー
   ラにより紙送りされる記録紙の表面に対向して設けられ
   た複数の発熱体と、前記各発熱体の一端に共通接続され
   た共通電極と、前記各発熱体の他端にそれぞれ接続され
   た駆動用リード線とを、備えたサーマルヘッドにおいて
   、前記共通電極は、前記発熱体の配列方向に対して垂直
   な断面を、前記プラテンローラの表面形状に対応して前
   記対向箇所からの離隔距離に伴い厚くした断面形状にし
   たことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のサーマルヘッドにおい
   て、前記共通電極の断面形状を、前記プラテンローラに
   対向する箇所において、段差又はテーパ形状としたサー
   マルヘッド。